Аннотация
Одним из ключевых направлений научно-технического развития является разработка интеллектуальных производственных технологий создания новых металлических материалов и способов их конструирования с повышенными механическими и функциональными свойствами для инновационных применений в автомобильной, военной и других отраслях промышленности. Перспективными в этой области являются технологии, основанные на использовании методов интенсивной пластической деформации, среди которых можно выделить аккумулирующую прокатку. Ее преимущества заключаются в простоте процесса, относительно доступном и недорогом оборудовании, высокой производительности и непрерывном производстве, что приводит к увеличению промышленных возможностей процесса. Однако, несмотря на многообразие известных методов аккумулирующей прокатки и высокую эффективность некоторых из них, имеются проблемы, связанные с неравномерностью деформации при прокатке и недостаточной прочностью соединения слоев. Для повышения эффективности процесса аккумулирующей прокатки, предлагается прокатывать многослойные металлические материалы с применением асимметрии.
Ключевые слова
Многослойные металлические материалы, интенсивная пластическая деформация, аккумулирующая прокатка, асимметричная прокатка, опытно-экспериментальный прокатный стан.
1. Современные направления развития производства и применения двухслойных сталей / А.И. Зайцев, И.Г. Родионова, А.В. Амежнов, А.А. Павлов // Технология колесных и гусеничных машин. 2013. № 3 (7). С. 17-22.
2. Хузин Р.Р., Зарипов М.З. Исследование влияния сопутствующей обработки на свойства сварного соединения из биметалла 09Г2С+08Х13 // Apriori. Серия: Естественные и технические науки. 2018. № 3. С. 1-10.
3. Формирование структуры в зоне соединения сваренного взрывом биметалла 08Х13+09Г2С после горячей прокатки / В.Н. Арисова, А.Ф. Трудов, А.Г. Серов, Ю.А. Лобащук // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2018. № 9. С. 34-40.
4. Бирюкова О.Д., Пустовойтов Д.О. Анализ и математическое моделирование процесса ассиметричной прокатки алюминиевых сплавов серий 1ххх, 2ххх, 5ххх-7ххх // Журнал технических исследований. 2019. Т. 5. № 1. С. 53-59.
5. Белошенко В.А., Дмитренко В.Ю., Чишко В.В. Модификация структуры и свойств Cu–Fe-композитов методами обработки давлением // Физика металлов и металловедение. 2015. Т. 116. № 5. С. 484-484.
6. Rahmatabadi D. et al. Fracture toughness investigation of Al1050/Cu/MgAZ31ZB multi-layered composite produced by accumulative roll bonding process // Materials Science and Engineering: A. 2018. Vol. 734. P. 427-436.
7. Исследование многослойного материала на основе нержавеющих сталей, полученного методом горячей пакетной прокатки / Т.И. Табатчикова, И.Л. Яковлева, А.И. Плохих, С.Ю. Дельгадо Рейна // Физика металлов и металловедение. 2014. Т. 115. № 4. С. 431.
8. Yang Y. et al. Evolution of structure and fabrication of Cu/Fe multilayered composites by a repeated diffusion-rolling procedure // Materials & Design. 2015. Vol. 85. P. 635-639.
9. Cheepu M. et al. Fabrication and analysis of accumulative roll bonding process between magnesium and aluminum multi-layers // Applied Mechanics and Materials. 2018. Vol. 877. P. 183-189.
10. Fathy A. et al. Evaluation of mechanical properties of 1050-Al reinforced with SiC particles via accumulative roll bonding process //Journal of Composite Materials. 2019. Vol. 53. № 2. P. 209-218.
11. Khdair A. I., Fathy A. Enhanced strength and ductility of Al-SiC nanocomposites synthesized by accumulative roll bonding //Journal of Materials Research and Technology. 2020. Vol. 9. № 1. P. 478-489.
12. Моделирование деформаций при горячей прокатке магниево-алюминиевого композита / Л.М. Гуревич, Ю.П. Трыков, В.Н. Арисова, И.А. Пономарева, Д.В. Щербин // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2015. № 8 (168). С. 120-124.
13. Бирюкова О.Д., Пустовойтов Д.О., Песин А.М. Исследование метода аккумулирующей прокатки как способа обработки алюминиевых композитов 5083/2024 и 5083/1070 // Теория и технология металлургического производства. 2019. № 2 (29). C. 37-42.
14. Пат.2254943 РФ, МПК B 21 B 1/22. Устройство для асимметричной прокатки толстолистового металла / Песин А.М., Салганик В.М., Дригун Э.М., Чикишев Д.Н.; заявитель и патентообладатель Магнитогорск. гос. техн. ун-т им. Г.И. Носова (RU). – 2004103203/02; заявл. 04.02.2004; опубл. 27.06.2005, Бюл. № 3. – 4 с.: ил.
15. Gullino A., Matteis P., D’Aiuto F. Review of aluminum-to-steel welding technologies for car-body applications // Metals. 2019. Vol. 9. № 3. P. 315.
16. Groche P. et al. Joining by forming—a review on joint mechanisms, applications and future trends //Journal of Materials Processing Technology. 2014. Vol. 214. № 10. P. 1972-1994.
17. Schmidt H. C. et al. Joining of blanks by cold pressure welding: Incremental rolling and strategies for surface activation and heat treatment // Materialwissenschaft und Werkstofftechnik. 2019. Vol. 50. № 8. P. 924-939.
18. Haraga K. Strength Properties of Aluminium/Aluminium and Aluminium/Steel joints for light weighting of automotive body // Welding in the World. 2000. Vol. 44. P. 23-27.
19. Pesin A. et al. FEM simulation of fabrication of Al-Steel layered composites with mechanical bonding through the interfacial concavo-convex lock effect // Procedia Manufacturing. 2020.